[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung des Fahrwiderstands eines Kraftfahrzeugs,
das in Verbindung mit einer Schaltung eines automatisierten Schaltgetriebes von einem
Lastgang in einen Zielgang durchgeführt wird, wobei ein erster Fahrwiderstandswert
F_fw_1 vor Beginn der Schaltung und ein zweiter Fahrwiderstandswert F_fw_2 zu einem
späteren Zeitpunkt bestimmt wird, um bei einer größeren Änderung des Fahrwiderstands
ΔF_fw = F_fw_2 - F_fw_1 eine Korrektur der Schaltung vorzunehmen.
[0002] Ein solches Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 ist aus
der
DE 33 14 800 bekannt
[0003] Die Kenntnis des Fahrwiderstands eines Kraftfahrzeugs ist von elementarer Bedeutung,
um das Schaltverhalten eines automatisierten Schaltgetriebes optimal, also der jeweiligen
Fahrsituation angepasst, steuern zu können. So wird die Bestimmung der Schaltdrehzahl,
bei welcher der aktuell eingelegte Lastgang durch eine Schaltung verlassen wird, und
die Bestimmung des Zielgangs, in den durch die Schaltung gewechselt wird, wesentlich
von dem aktuellen Fahrwiderstand des Kraftfahrzeugs beeinflusst.
[0004] Unter dem Fahrwiderstand F_fw eines Fahrzeugs wird bekanntermaßen die Summe aus dem
Steigungswiderstand F_steig, dem Rollwiderstand F_roll und dem Luftwiderstand F_luft
verstanden, also F_fw = F_steig + F_roll + F_luft. Über die allgemein bekannte Fahrwiderstandsgleichung
steht der Fahrwiderstand in Beziehung zu der auf die Antriebsräder des Kraftfahrzeugs
bezogenen Zugkraft F_zug des Antriebsmotors und der Massenträgheitskraft F_träg des
Kraftfahrzeugs, die sich aus dem Produkt der aktuellen Fahrzeugmasse m und der aktuellen
Fahrzeugbeschleunigung a durch die Gleichung F_träg = m * a ergibt. Der Fahrwiderstand
F_fw kann damit wie folgt angegeben werden:
[0005] Während die Ermittlung des Fahrwiderstands F_fw vor und nach einer Schaltung, also
bei eingelegtem Gang und geschlossener Motorkupplung, kein Problem darstellt und in
bekannter Weise über die Berechnung der Zugkraft F_zug aus dem Drehmoment des Antriebsmotors
und der Übersetzung des eingelegten Gangs sowie mittels der Berechnung der Massenträgheitskraft
F_träg aus der aktuellen Masse m und der aktuellen Beschleunigung a des Kraftfahrzeugs
erfolgen kann, ist die Ermittlung des Fahrwiderstands F_fw während einer Schaltung
schwierig, da in dieser Phase weitgehend unbekannte und nur schwer messbare Kräfte
bzw. Drehmomente auf den abtriebsseitigen Antriebsstrang einwirken.
[0006] So ist es weitgehend unbekannt, wie schnell der Antriebsmotor während einer Schaltung
sein Drehmoment abbaut und wieder aufbaut, welcher Drehmomentanteil über die Synchronisierung
des Zielgangs verloren geht, und wie sich Drehschwingungen, die durch den Schaltvorgang,
wie durch das Öffnen und Schließen der Motorkupplung, durch das Auslegen des Lastgangs
und durch das Synchronisieren und Einlegen des Zielgangs, oder durch Fahrbahnunebenheiten
angeregt werden können, auf die Fahrdynamik des Kraftfahrzeugs, also auf die aktuelle
Beschleunigung, auswirken. Aufgrund dieser Problematik wird bei bisherigen Verfahren
zur Steuerung einer Getriebeschaltung auf die Bestimmung des Fahrwiderstands während
einer Schaltung verzichtet.
[0007] Bei weitgehend konstantem Fahrwiderstand vor, während und nach einer Schaltung ist
dies völlig unproblematisch, da der ausgewählte Soll-Gang von dem Schaltprogramm unter
der Annahme eines näherungsweise konstanten Fahrwiderstands F_fw im Allgemeinen optimal
an die vorliegende Fahrsituation angepasst ist.
[0008] Wenn sich der Fahrwiderstand F_fw aber während einer Schaltung stark ändert, kann
dies zu Problemen führen, da das Schaltprogramm des Getriebesteuergerätes zunächst
von einem falschen Fahrwiderstand F_fw ausgeht, und der geänderte richtige Fahrwiderstand
F_fw erst mit zeitlicher Verzögerung nach dem Abschluss der Schaltung ermittelt werden
kann.
[0009] Fährt das Kraftfahrzeug beispielsweise während einer Hochschaltung aus der Ebene
in eine größere Steigung ein, so sollte nach Abschluss der Hochschaltung aufgrund
des angestiegenen Fahrwiderstands F_fw sofort in einen kleineren Gang zurückgeschaltet
werden. Wenn diese Rückschaltung aufgrund einer verzögerten Ermittlung des neuen erhöhten
Fahrwiderstands F_fw aber zu spät erfolgt, kann das Kraftfahrzeug unter Umständen
zum Stillstand kommen, wenn das durch den momentan eingelegten Gang gewandelte Drehmoment
des Antriebsmotors für eine ausreichend hohe Zugkraft F_zug nicht mehr ausreicht.
[0010] Diese problematische Situation kann außer durch eine sofortige Rückschaltung auch
durch eine Änderung des Zielgangs während der Hochschaltung in einen kleineren Gang,
wie in einen zwischen dem Lastgang und dem Zielgang liegenden Gang (Hochschaltung
in kleineren Gang), in den ursprünglichen Lastgang (Zielgang = Lastgang, kein Übersetzungswechsel),
oder in einen unter dem Lastgang liegenden Gang (Hochschaltung wird zu Rückschaltung),
vermieden werden. Derartige Reaktionen erfordern allerdings eine frühzeitige Kenntnis
des geänderten, im vorgenannten Beispiel erhöhten Fahrwiderstands F_fw.
[0011] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ermittlung
des Fahrwiderstands F_fw anzugeben, mit dem eine Änderung des Fahrwiderstands F_fw
während einer Schaltung frühzeitig ermittelbar ist, um eine gegebenenfalls erforderliche
Korrektur der Schaltung rechtzeitig durchführen zu können.
[0012] Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch ein Verfahren zur Ermittlung des Fahrwiderstands
eines Kraftfahrzeugs, das in Verbindung mit einer Schaltung eines automatisierten
Schaltgetriebes von einem Lastgang in einen Zielgang durchgeführt wird, wobei ein
erster Fahrwiderstandswert F_fw_1 vor Beginn der Schaltung und ein zweiter Fahrwiderstandswert
F_fw_2 zu einem späteren Zeitpunkt ermittelt wird, um bei einer größeren Änderung
des Fahrwiderstands ΔF_fw = F_fw_2 - F_fw_1 eine Korrektur der Schaltung vorzunehmen.
[0013] Dabei ist vorgesehen, dass der zweite Fahrwiderstandswert F_fw_2 während der Schaltung
ermittelt wird, indem über eine Zeitspanne Δt, weiche die zugkraftfreie Phase der
Schaltung beinhaltet, mehrere diskrete Werte a_i der aktuellen Beschleunigung a des
Kraftfahrzeugs erfasst werden, aus diesen Beschleunigungswerten a_i bei einer Zugschaltung
das Beschleunigungsminimum a_min und bei einer Schubschaltung das Beschleunigungsmaximum
a_max bestimmt wird, und mit diesem Extremwert der Beschleunigung (a_min oder a_max)
und der Fahrzeugmasse m der zweite Fahrwiderstandswert (Fahrwiderstand während der
Schaltung) F_fw_2 nach der Formel
berechnet wird.
[0014] Da die zeitspanne Δt, in der die Beschleunigungswerte a_i erfasst werden, die zugkraftfreie
Phase der Schaltung beinhaltet, entspricht bei ausreichender zeitlicher Auflösung
mindestens einer der Beschleunigungswerte a_i derjenigen Fahrzeugbeschleunigung a,
die alleine durch den Fahrwiderstand F_fw hervorgerufen wird, da aufgrund des geöffneten
Antriebsstrangs keine Zugkraft des Antriebsmotors wirkt (F_zug = 0).
[0015] Dieser Beschleunigungswert a_i entspricht bei einer Zugschaltung eindeutig dem Minimalwert
der Beschleunigungswerte a_i, also dem Beschleunigungsminimum a_min, und bei einer
Schubschaltung eindeutig dem Maximalwert der Beschleunigungswerte a_i, also dem Beschleunigungsmaximum
a_max. Somit wird mit dem jeweiligen Extremwert der Beschleunigung (a_min oder a_max)
und mit der Fahrzeugmasse m nach den Formeln
ein relativ genauer Wert des Fahrwiderstands F_fw während der Schaltung berechnet,
der zeitlich in etwa der Mitte der Schaltung zuzuordnen ist. Damit wird eine Änderung
des Fahrwiderstands Δ_fw = F_fw_2 - F_fw_1 frühzeitig erkannt, so dass bei einer größeren
Änderung des Fahrwiderstands Δ_fw die aktuelle Schaltung rechtzeitig korrigiert werden
kann.
[0016] Die während der Schaltung, also in der zugkraftfreien Phase der Schaltung, durch
den Extremwert der Beschleunigungswerte (a_min oder a_max) ermittelte Beschleunigung
a des Kraftfahrzeugs kann ebenfalls zur Bestimmung der Fahrzeugmasse m genutzt werden.
Da dies aber ein anderes Verfahren betreffen würde, wird die Fahrzeugmasse m vorliegend
als bekannte Größe angesehen.
[0017] Wenn nach dem erfindungsgemäßen Verfahren während oder unmittelbar nach einer Schaltung
eine größere Änderung des Fahrwiderstands ΔF_fw festgestellt wird, so kann die Reaktion
darauf im Sinne einer Korrektur der aktuellen Schaltung beispielsweise wie folgt aussehen:
- 1. Fahrsituation:
Zug-Hochschaltung beim Einfahren aus der Ebene in eine Steigung:
- nach der Hochschaltung sofortige Rückschaltung (schnelle Folgeschaltung);
- während der Schaltung Korrektur des Zielgangs in den zuvor eingelegten Lastgang (kein
Übersetzungswechsel);
- während der Schaltung Korrektur des Zielgangs in einen kleineren Gang (Hochschaltung
wird zu Rückschaltung).
- 2. Fahrsituation:
Zug-Rückschaltung beim Einfahren aus einer Steigung in die Ebene:
- nach der Rückschaltung sofortige Hochschaltung (schnelle Folgeschaltung);
- während der Schaltung Korrektur des Zielgangs in den zuvor eingelegten Lastgang (kein
Übersetzungswechsel);
- während der Schaltung Korrektur des Zielgangs in einen größeren Gang (Rückschaltung
wird zu Hochschaltung).
- 3. Fahrsituation:
Schub-Rückschaltung beim Einfahren aus einem Gefälle in die Ebene:
- während der Schaltung Korrektur des Zielgangs in den zuvor eingelegten Lastgang (kein
Übersetzungswechsel).
[0018] Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der
Ansprüche 2 bis 10.
[0019] Zur Erfassung eines optimalen Extremwertes der Beschleunigung (a_min oder a_max)
ist vorgesehen, dass die Beschleunigungswerte a_i jeweils bevorzugt in einem zeitlichen
Abstand von maximal 10 ms ermittelt werden. Hierdurch ist erfahrungsgemäß sichergestellt,
dass zumindest einer der Beschleunigungswerte a_i dem alleine durch den Fahrwiderstand
F_fw beeinflussten Extremwert (a_min oder a_max) entspricht.
[0020] Zur Eliminierung von Messfehlern und Störungen bei der Erfassung der Beschleunigungswerte
a_i werden diese zweckmäßig vor der Bestimmung des Extremwertes der Beschleunigung
(a_min oder a_max) gefiltert, wozu allgemein bekannte numerische Verfahren zur Anwendung
kommen können.
[0021] Die Zeitspanne Δt zur Erfassung der Beschleunigungswerte a_i kann mit dem Beginn
des Öffnens der Motorkupplung beginnen und mit dem Ende des Schließens der Motorkupplung
enden. Hierbei sind zwar die Anfangs- und Endwerte der Beschleunigungswerte a_i aufgrund
der noch nicht vollständig geöffneten oder teilweise schon wieder geschlossenen Motorkupplung
und der somit wirksamen Zug- bzw. Schubkraft des Antriebsmotors stark verfälscht.
Diese Beschleunigungswerte a_i fallen aber bei der Ermittlung des Extremwertes (a_min
bzw. a_max) ohnehin heraus und beeinflussen die Bestimmung der Beschleunigung während
der Schaltung, also in der Rollphase der Schaltung, somit nicht negativ. Die Zeitspanne
Δt zur Erfassung der Beschleunigungswerte a_i kann aber auch kürzer gefasst werden
und mit dem Beginn des Auslegens des Lastgangs beginnen sowie mit dem Ende des Einlegens
des Zielgangs enden.
[0022] Das erfindungsgemäße Verfahren ist bevorzugt nur dann anwendbar, wenn während der
Schaltung ein eindeutiges Beschleunigungsminimum a_min oder ein eindeutiges Beschleunigungsmaximum
a_max vorliegt. Dies ist aber nur bei einer reinen Zugschaltung (Zugbetrieb vor und
nach der Schaltung) bzw. bei einer reinen Schubschaltung (Schubbetrieb vor und nach
der Schaltung) der Fall.
[0023] Es ist daher zweckmäßig, wenn vor der Ermittlung des Fahrwiderstands während der
Schaltung F_fw_2 bzw. der Ermittlung des Extremwertes (a_min oder a_max) aus den Beschleunigungswerten
a_i zunächst geprüft wird, ob es sich bei der aktuellen Schaltung um eine reine Zugschaltung
oder um eine reine Schubschaltung handelt, und dass die Ermittlung des zweiten Fahrwiderstandswertes
(Fahrwiderstand während der Schaltung) F_fw_2 nur erfolgt, wenn eine reine Zugschaltung
oder eine reine Schubschaltung vorliegt.
[0024] Zur Feststellung der Schaltungsart wird bevorzugt das Drehmoment des Antriebsmotors
vor Beginn der Schaltung M_vS und nach Abschluss der Schaltung M_nS ermittelt, wobei
eine reine Zugschaltung dann vorliegt, wenn beide Drehmomentwerte M_vS, M_nS größer
als Null sind (M_vS > 0 und M_nS > 0), und eine reine Schubschaltung dann vorliegt,
wenn beide Drehmomentwerte M_vS, M_nS kleiner als Null sind (M_vS < 0 und M_nS < 0).
[0025] Das Drehmoment des Antriebsmotors vor der Schaltung M_vS geht in die Bestimmung des
ersten Fahrwiderstandswertes F_fw_1 ein, wobei die Ermittlung dieses Drehmomentwertes
bei absolut kleinem Drehmoment M_vS relativ ungenau ist. Außerdem ist bei absolut
kleinem Drehmoment M_vS des Antriebsmotors vor der Schaltung die Beschleunigungsdifferenz
zwischen Zugbetrieb bzw. Schubbetrieb vor der Schaltung sowie dem Rollen in der zugkraftfreien
Phase während der Schaltung relativ gering, so dass sich Störungen und Messfehler
in diesem Fall überproportional auswirken können. Demzufolge wäre dann auch die Ermittlung
der Änderung des Fahrwiderstands ΔF_fw = F_fw_2 - F_fw_1 vergleichsweise ungenau,
was unter Umständen zu einer falschen Reaktion der Getriebesteuerung führen könnte.
[0026] Zur Vermeidung einer fehlerhaften Bestimmung des Fahrwiderstands F_fw ist daher zweckmäßig
vorgesehen, dass zunächst das Drehmoment des Antriebsmotors vor Beginn der Schaltung
M_vS ermittelt und bei Vorliegen einer reinen Zugschaltung mit einem vorab festgelegten
Mindestmoment M_Zmin verglichen wird, und dass die Ermittlung des zweiten Fahrwiderstandswertes
(Fahrwiderstand während der Schaltung) F_fw_2 nur erfolgt, wenn das Drehmoment des
Antriebsmotors größer gleich dem Mindestmoment ist (M_vS >= M_Zmin).
[0027] Entsprechend wird dann bei Vorliegen einer reinen Schubschaltung das Drehmoment des
Antriebsmotors vor Beginn der Schaltung M_vS mit einem vorab festgelegten Maximalmoment
M_Smax verglichen, und die Ermittlung des zweiten Fahrwiderstandswertes (Fahrwiderstand
während der Schaltung) F_fw_2 erfolgt nur dann, wenn das Drehmoment des Antriebsmotors
kleiner gleich dem Maximalmoment ist (M_vS <= M_Smax).
[0028] Ebenfalls würde die Betätigung von Verzögerungseinrichtungen, wie der Betriebsbremse,
der Feststellbremse oder eines Retarders, während der Schaltung zur Ermittlung eines
fehlerhaften Extremwertes der Beschleunigung (a_min oder a_max) und damit des zweiten
Fahrwiderstandswertes F_fw_2 führen, da das Kraftfahrzeug dann in der zugkraftfreien
Phase nicht frei rollt. Dabei kann beispielsweise die Betätigung der Betriebsbremse,
also der Radbremsen, sowohl durch den Fahrer über das Bremspedal als auch durch eine
Steuerungseinrichtung, wie ESP oder ASR, automatisch erfolgen. Zur Vermeidung einer
diesbezüglichen Fehlbestimmung des Fahrwiderstands F_fw wird zweckmäßig während der
Schaltung der Betätigungszustand der Verzögerungseinrichtungen des Kraftfahrzeugs
erfasst, und bei einer Betätigung mindestens einer der Verzögerungseinrichtungen die
Ermittlung des zweiten Fahrwiderstandswertes (Fahrwiderstand während der Schaltung)
F_fw_2 abgebrochen.
[0029] Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt.
In diesen zeigt:
- Fig. 1
- einen gemessenen Zeitverlauf der Fahrzeugbeschleunigung a über mehrere Zugschaltungen
und
- Fig. 2
- die vereinfachten Zeitverläufe der Zugkraft F_zug und der Beschleunigung a über eine
einzige Zug-Hochschaltung.
[0030] Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung beruht die Ermittlung einer Änderung des Fahrwiderstands
F_fw während einer Gangschaltung auf der exakten Erfassung der Beschleunigung a des
Kraftfahrzeugs in der zugkraftfreien Rollphase der Schaltung. Die Ermittlung dieses
Beschleunigungswertes ist beispielhaft in dem Diagramm von Fig. 1 veranschaulicht,
in dem der Zeitverlauf der Beschleunigung a eines Kraftfahrzeugs über mehrere mit
einer Unterbrechung der Zugkraft verbundene Schaltungen dargestellt ist. Darin gibt
die durchgezogene Linie die gefilterten Werte a_fzg_filt kontinuierlich, also in einem
festgelegten Zeitintervall von etwa 1 - 20 ms, ermittelter Beschleunigungswerte a_i
wieder. Bei den Schaltungen handelt es sich jeweils um eine Zugschaltung.
[0031] Demzufolge führt jede der Schaltungen zu einem Einbruch der Beschleunigung a, die
während der Schaltungen jeweils negative Werte < 0 m/s annimmt. Das Kraftfahrzeug
wird also jeweils während der Schaltung durch den wirksamen Fahrwiderstand F_fw abgebremst,
da der Triebstrang zeitweise geöffnet ist und dann kein Antriebsmoment in Form einer
Zugkraft auf die Antriebsräder übertragen wird (F_zug = 0).
[0032] Zur Ermittlung der Beschleunigung a in der zugkraftfreien Phase der Schaltung wird
nun bei jeder der Schaltungen jeweils in einer Zeitspanne Δt, welche die zugkraftfreie
Phase beinhaltet, ein Extremwert der in diesem Zeitraum erfassten Beschleunigungswerte
a_i ermittelt. Da es sich vorliegend um Zugschaltungen handelt, wird jeweils das Beschleunigungsminimum
a_min festgestellt.
[0033] Der Verlauf dieses Extremwertes a_roll_peak ist in Fig. 1 jeweils durch die unterbrochene
Linie dargestellt. Hierdurch wird deutlich, dass durch das Verfahren trotz starker
Störungen zu Beginn und zum Ende der jeweiligen Schaltung das jeweilige Beschleunigungsminimum
a_min sicher ermittelt wird. Diesem Beschleunigungsminimum a_min ist jeweils der momentane
Fahrwiderstand F_fw_2 eindeutig zuzuordnen, so dass hiermit eine relativ genaue Berechnung
des Fahrwiderstands während der Schaltung F_fw_2 möglich ist.
[0034] In den Bereichen des zeitlichen Verlaufs t, in denen der Verlauf von a_rol_peak nicht
von a_fzg_filt zu unterscheiden ist, insbesondere außerhalb der Bereiche Δt, überdecken
sich die beiden Verläufe von a_roll_peak und a_fzg_filt.
[0035] Zur weiteren Veranschaulichung des Verfahrens ist in Fig.2 eine Zug-Hochschaltung
mit vereinfachten Zeitverläufen der Beschleunigung a und der auf die Antriebsräder
bezogenen Zugkraft F_zug des Antriebsmotors mit größerer zeitlicher Auflösung dargestellt.
Die Schaltung beginnt zum Zeitpunkt t1 und endet im Zeitpunkt t4. Zwischen dem Zeitpunkt
t1 und t2 wird die Motorkupplung geöffnet und das Drehmoment des Antriebsmotors abgebaut;
gegebenenfalls auch schon der eingelegte Lastgang ausgelegt. Unmittelbar vor dem Zeitpunkt
t3 wird der einzulegende Zielgang synchronisiert und nachfolgend eingelegt. Das Schließen
der Motorkupplung und der Aufbau des Drehmomentes des Antriebsmotors erfolgt zwischen
dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t4.
[0036] Die zugkraftfreie Phase der Schaltung erstreckt sich somit in etwa zwischen dem Zeitpunkt
t2 und dem Zeitpunkt t3, wobei aber zu Beginn und zum Ende dieses Zeitraums bekanntlich
noch starke Störungseinflüsse wirksam sein können. In der Mitte der zugkraftfreien
Phase ist die Beschleunigung a jedoch weitgehend störungsfrei und entspricht dem gesuchten
Minimalwert a_min.
[0037] Zur sicheren Ermittlung des Beschleunigungsminimums a_min wird die Zeitspanne Δt,
in der aus den aktuellen Beschleunigungswerten a_i bzw. a_fzg_filt das Beschleunigungsminimum
a_min bestimmt wird, so gewählt, dass die zugkraftfreie Phase sicher enthalten ist.
Die Zeitspanne Δt kann sich beispielsweise, wie in dem oberen Teil von Fig. 2 eingezeichnet,
von dem Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t4 oder, wie in dem unteren Teil von Fig. 2
eingezeichnet, von dem Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t3 erstrecken.
Bezugszeichen
[0038]
- a
- Beschleunigung, Längsbeschleunigung
- a_fzg_filt
- gefilterter Beschteunigungswert
- a_i
- diskreter Beschleunigungswert
- a_max
- Maximalwert von a_i, Beschleunigungsmaximum
- a_min
- Minimalwert von a_i, Beschleunigungsminimum
- a_roll_peak
- Extremwert der Beschleunigung
- F_fw
- Fahrwiderstand
- F_fw_1
- erster Fahrwiderstandswert, F_fw vor Schaltung
- F_fw_2
- zweiter Fahrwiderstandswert, F_fw während Schaltung
- F_luft
- Luftwiderstand
- F_roll
- Rollwiderstand
- F_steig
- Steigungswiderstand
- F_träg
- Massenträgheitskraft
- F_zug
- Zugkraft
- ΔF_fw
- Änderung des Fahrwiderstands
- m
- Masse, Gesamtmasse
- M
- Drehmoment
- M_nS
- Drehmoment nach Schaltung
- M_Smax
- Maximalmoment für Schubschaltung
- M_vS
- Drehmoment vor Schaltung
- M_Zmin
- Minimalmoment für Zuschaltung
- t
- Zeit
- t1
- Zeitpunkt
- t2
- Zeitpunkt
- t3
- Zeitpunkt
- t4
- Zeitpunkt
- Δt
- Zeitspanne
1. Verfahren zur Ermittlung des Fahrwiderstands eines Kraftfahrzeugs, das in Verbindung
mit einer Schaltung eines automatisierten Schaltgetriebes von einem Lastgang in einen
Zielgang durchgeführt wird, wobei ein erster Fahrwiderstandswert F_fw_1 vor Beginn
der Schaltung und ein zweiter Fahrwiderstandswert F_fw_2 zu einem späteren Zeitpunkt
ermittelt wird, um bei einer größeren Änderung des Fahrwiderstand ΔF_fw = F_fw_2 -
F_fw_1 eine Korrektur der Schaltung vorzunehmen, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Fahrwiderstandswert F_fw_2 während der Schaltung ermittelt wird, indem
über eine Zeitspanne Δt, welche die zugkraftfreie Phase der Schaltung beinhaltet,
mehrere diskrete Werte a_i der aktuellen Beschleunigung a des Kraftfahrzeugs erfasst
werden, aus diesen Beschleunigungswerten a_i bei einer Zugschaltung das Beschleunigungsminimum
a_min und bei einer Schubschaltung das Beschleunigungsmaximum a_max bestimmt wird,
und mit diesem Extremwert der Beschleunigung (a_min oder a_max) und der Fahrzeugmasse
m der zweite Fahrwiderstandswert (Fahrwiderstand während der Schaltung) F_fw_2 nach
der Formel F_fw_2 = - m*a_min bzw. F_fw_2 = - m*a_max berechnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungswerte a_i zur Erfassung eines optimalen Extremwertes der Beschleunigung
(a_min oder a_max) jeweils in einem zeitlichen Abstand von maximal 10 ms ermittelt
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleunigungswerte a_i zur Eliminierung von Messfehlern und Störungen vor der
Bestimmung des Extremwertes der Beschleunigung (a_min oder a_max) gefiltert werden.
4. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitspanne Δt zur Erfassung der Beschleunigungswerte a_i mit dem Beginn (t1)
des Öffnens der Motorkupplung beginnt und mit dem Ende (t4) des Schließens der Motorkupplung
endet.
5. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitspanne Δt zur Erfassung der Beschleunigungswerte a_i mit dem Beginn (t2)
des Auslegens des Lastgangs beginnt und mit dem Ende (t3) des Einlegens des Zielgangs
endet.
6. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst geprüft wird, ob es sich bei der Schaltung um eine reine Zugschaltung oder
um eine reine Schubschaltung handelt, und dass die Ermittlung des zweiten Fahrwiderstandswertes
(Fahrwiderstand während der Schaltung) F_fw_2 nur erfolgt, wenn eine reine Zugschaltung
oder eine reine Schubschaltung vorliegt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Feststellung der Schaltungsart das Drehmoment des Antriebsmotors vor Beginn der
Schaltung M_vS und nach Abschluss der Schaltung M_nS ermittelt wird, und dass eine
reine Zugschaltung vorliegt, wenn beide Drehmomentwerte M_vS, M_nS größer als Null
sind (M_vS > 0 und M_nS > 0), sowie eine reine Schubschaltung vorliegt, wenn beide
Drehmomentwerte M_vS, M_nS kleiner als Null sind (M_vS < 0 und M_nS < 0).
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst das Drehmoment des Antriebsmotors vor Beginn der Schaltung M_vS ermittelt
und bei Vorliegen einer reinen Zugschaltung mit einem vorab festgelegten Mindestmoment
M_Zmin verglichen wird, und dass die Ermittlung des zweiten Fahrwiderstandswertes
(Fahrwiderstand während der Schaltung) F_fw_2 nur erfolgt, wenn das Drehmoment des
Antriebsmotors größer gleich dem Mindestmoment ist (M_vS >= M_Zmin).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment des Antriebsmotors vor Beginn der Schaltung M_vS ermittelt und bei
Vorliegen einer reinen Schubschaltung mit einem vorab festgelegten Maximalmoment M_Smax
verglichen wird, und dass die Ermittlung des zweiten Fahrwiderstandswertes (Fahrwiderstand
während der Schaltung) F_fw_2 nur erfolgt, wenn das Drehmoment des Antriebsmotors
kleiner gleich dem Maximalmoment ist (M_vS <= M_Smax).
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurcH gekennzeichnet, dass während der Schaltung der Betätigungszustand der Verzögerungseinrichtungen des Kraftfahrzeugs
erfasst wird, und dass bei einer Betätigung mindestens einer der Verzögerungseinrichtungen
die Ermittlung des zweiten Fahrwiderstandswertes (Fahrwiderstand während der Schaltung)
F_fw_2 abgebrochen wird.
1. Method of determining the driving resistance of a motor vehicle that is carried out
in connection with the shifting of an automated gearbox from a low gear into a target
gear, wherein a first driving resistance value F_fw_1 is determined before the shifting
commences and a second driving resistance value F_fw_2 is determined at a later point
in time, in order to carry out a shift correction in the event of a larger change
of the driving resistance ΔF_fw = F_fw_2-F_fw_1, characterized in that the second driving resistance value F_fw_2 is determined during shifting by recording
multiple discrete values a_i of the instantaneous acceleration a of the motor vehicle
over a time period Δt, which includes the shifting phase that is free of pulling force;
for a pull shift the acceleration minimum a_min is determined and for a push shift
the acceleration minimum a_max is determined from these acceleration values a_i, and
the second driving resistance value (driving resistance during the shift) F_fw_2 is
calculated from this extreme value of the acceleration (a_min or a_max) and the vehicle
mass m according to the formula F_fw_2 = - m*a_min or F_fw_2 =- m*a_max.
2. Method according to Claim 1, characterized in that the acceleration values a_i for determining an optimal extreme value of the acceleration
(a_min or a_max) are each determined at a time interval of a maximum of 10 ms.
3. Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the acceleration values a_i are filtered for the elimination of measurement errors
and anomalies before determining the extreme value of the acceleration (a_min or a_max).
4. Method according to at least one of the Claims 1 to 3, characterized in that the time span Δt for recording the acceleration values a_i begins with the start
(t1) of the opening of the clutch and finishes with the end (t4) of the closing of
the clutch.
5. Method according to at least one of the Claims 1 to 3, characterized in that the time period Δt for recording the acceleration values a_i begins with the start
(t2) of the engagement of the low gear and finishes with the end (t3) of the engagement
of the target gear.
6. Method according to at least one of the Claims 1 to 5, characterized in that a check is first made as to whether the shift is a pure pull shift or a pure push
shift, and that the determination of the second driving resistance value (driving
resistance during the shift) F_fw_2 only takes place if a pure pull shift or a pure
push shift is involved.
7. Method according to Claim 6, characterized in that in order to determine the type of shift, the torque of the drive motor is determined
before the start of the shift M_vS and after completion of the shift M_nS, and that
a pure pull shift is involved if both torque values M_vS, M_nS are greater than zero
(M_vS > 0 and M_nS > 0), and a pure push shift is involved if both torque values M_vS,
M_nS are less than zero (M_vS < 0 and M_nS < 0).
8. Method according to Claim 6 or 7, characterized in that the torque of the drive motor is first determined before the start of the shift M_vS
and, if a pure pull shift is involved, is compared with a previously determined minimum
torque M_Zmin, and that the determination of the second driving resistance value (driving
resistance during the shift) F_fw_2 only takes place if the torque of the drive motor
is greater than or equal to the minimum torque (M_vS >= M_Zmin).
9. Method according to any one of the Claims 6 to 8, characterized in that the torque of the drive motor before the start of the shift M_vS is determined and,
if a pure push shift is involved, is compared with a previously determined maximum
torque M_Smax, and that the determination of the second driving resistance value (driving
resistance during the shift) F_fw_2 only takes place if the torque of the drive motor
is less than or equal to the maximum torque (M_vS <= M_Smax).
10. Method according to any one of the Claims 1 to 9, characterized in that during shifting the operating state of the deceleration devices of the motor vehicle
is recorded, and that in the event of activation of at least one of the deceleration
devices, the determination of the second driving resistance value (driving resistance
during shifting) F_fw_2 is aborted.
1. Procédé de détermination de la résistance de conduite d'un véhicule automobile, qui
est mis en oeuvre en liaison avec un passage d'une boîte de vitesses automatique d'un
rapport sous charge à un rapport cible, une première valeur de résistance de conduite
F_fw_1 étant déterminée avant le début du passage et une deuxième valeur de résistance
de conduite F_fw_2 étant déterminée à un moment ultérieur, afin d'entreprendre une
correction du passage en cas d'une grande variation de la résistance de conduite ΔF_fw
= F_fw_2 - F_fw_1, caractérisé en ce que la deuxième valeur de résistance de conduite F_fw_2 est déterminée pendant le passage,
en détectant sur une plage de temps Δt, qui contient la phase exempte de force de
traction du passage, plusieurs valeurs discrètes a_i de l'accélération actuelle a
du véhicule automobile, d'après ces valeurs d'accélération a_i lors d'un passage de
vitesse en traction le minimum d'accélération a_min est déterminé et lors d'un passage
de vitesse en poussée le maximum d'accélération a_max est déterminé, et, avec cette
valeur extrême de l'accélération (a_min ou a_max) et la masse du véhicule m, la deuxième
valeur de résistance de conduite (résistance de conduite pendant le passage) F_fw_2
est calculée selon la formule F_fw_2 = - m*a_min respectivement F_fw_2 = m*a_max.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les valeurs d'accélération a_i sont déterminées afin de détecter une valeur extrême
optimale de l'accélération (a_min ou a_max) respectivement dans un intervalle temporel
de 10 ms au maximum.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les valeurs d'accélération a_i sont filtrées afin d'éliminer les erreurs de mesure
et les perturbations avant la détermination de la valeur extrême de l'accélération
(a_min ou a_max).
4. Procédé selon au moins l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la plage de temps Δt pour détecter les valeurs d'accélération a_i commence avec le
début (t1) de l'ouverture de l'accouplement moteur et se termine avec la fin (t4)
de la fermeture de l'accouplement moteur.
5. Procédé selon au moins l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la plage de temps Δt pour détecter les valeurs d'accélération a_i commence avec le
début (t2) du débrayage du rapport sous charge et se termine avec la fin (t3) de l'enclenchement
du rapport cible.
6. Procédé selon au moins l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est d'abord vérifié si le passage consiste en un pur passage de vitesse en traction
ou en un pur passage de vitesse en poussée, et en ce que la détermination de la deuxième valeur de résistance de conduite (résistance de conduite
pendant le passage) F_fw_2 a lieu seulement en présence d'un pur passage de vitesse
en traction ou d'un pur passage de vitesse en poussée.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'afin d'établir le type de passage, le couple de rotation du moteur de propulsion est
déterminé avant le début du passage M_vS et après la fin du passage M_nS, et en ce qu'un pur passage de vitesse en traction est présent quand les deux valeurs de couple
de rotation M_vS, M_nS sont supérieures à zéro (M_vS > 0 et M_nS > 0), et un pur passage
de vitesse en poussée est présent quand les deux valeurs de couple de rotation M_vS,
M_nS sont inférieures à zéro (M_vS < 0 et M_nS < 0).
8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'en premier lieu, le couple de rotation du moteur de propulsion est déterminé avant
le début du passage M_vS et en présence d'un pur passage de vitesse en traction est
comparé avec un couple minimal M_Zmin établi à l'avance, et en ce que la détermination de la deuxième valeur de résistance de conduite (résistance de conduite
pendant le passage) F_fw_2 a lieu seulement quand le couple de rotation du moteur
de propulsion est supérieur ou égal au couple minimal (M_vS >= M_Zmin).
9. Procédé selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le couple de rotation du moteur de propulsion est déterminé avant le début du passage
M_vS et en présence d'un pur passage de vitesse en poussée est comparé avec un couple
maximal établi à l'avance M_Smax, et en ce que la détermination de la deuxième valeur de résistance de conduite (résistance de conduite
pendant le passage) F_fw_2 a lieu seulement quand le couple de rotation du moteur
de propulsion est inférieur ou égal au couple maximal (M_vS <= M_Smax).
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que pendant le passage, l'état d'actionnement des dispositifs de décélération du véhicule
automobile est détecté, et en ce que lors d'un actionnement d'au moins l'un des dispositifs de décélération, la détermination
de la deuxième valeur de résistance de conduite (résistance de conduite pendant le
passage) F_fw_2 est interrompue.